Anàlisi del tractament d'accidents en línies d'alta tensió

Anàlisi del tractament d'incidències en línies d'alta tensió

Com a component fonamental de la xarxa elèctrica, les línies d'alta tensió estan ampliament distribuïdes i són numeroses, sovint exposades a diverses condicions geogràfiques i climàtiques, cosa que les fa molt propenses a les incidències. Les causes comunes inclouen sobretensió, flashovers per contaminació, danys a l'aïllament, invasió d'arbres i danys externs. El salt de línia és una de les incidències més freqüents en les operacions de les centrals elèctriques i subestacions, amb tipus d'incidències que inclouen unifase a terra, bifase a terra, trifase a terra i curts circuits trifàsics. D'aquests, les incidències unifase a terra són les més comunes, representant més del 95% de totes les incidències de línia.

1. Anàlisi de les incidències en línies d'alta tensió

Les incidències es poden classificar com temporals o permanents:

• Les incidències permanentes solen ser causades per defectes en l'equipament o insulators trencats, on l'incidència persisteix fins que es repareix.

• Les incidències temporals surten de flashovers en insulators, descàrregues superficials degudes a boirina o neu, detritus portats pel vent, branques d'arbres o contacte amb animals, que poden desaparèixer automàticament després d'un curt període.
  Els estadístics mostren que les incidències temporals representen el 70%–80% de totes les incidències de línia, fent-les les més freqüents.

1.1 Causes principals dels salts de línia

(1) Col·laps de torres: Normalment ocorre durant tempestes severes com vents forta o tornados, on els vents forts causen fallos estructurals o col·laps de les torres de transmissió.

(2) Salts de línia causats per llamps: Durant les tempestes de trons, els impactes directes de llamp o sobretensions induïdes poden causar flashovers en les línies, una de les causes principals dels salts de línia.

(3) Danys externs: Inclou construccions il·legals, acumulació de materials, excavacions, extraccions de pedra, plantació d'arbres, fixacions no autoritzades i robs de facilitats elèctriques dins de la via pública, tots els quals amenaçen la seguretat de la línia.

(4) Gelat de conductors i cables de terra: Durant l'hivern, l'acumulació de gel augmenta la càrrega mecànica, alterant la flacciditat dels conductors. Un gelat greu pot danar maquinària, trencar cadenes d'insulators o fins i tot causar el col·laps de torres o la ruptura de conductors, provocant salts de línia.

(5) Galop de conductors: Quan els vents horitzontals passen pels conductors que han esdevingut no circulars degut al gel, les forces aerodinàmiques poden induir oscil·lacions d'autoexcitació de baixa freqüència i alta amplitud, conegudes com a galop. El galop pot causar curts circuits entre fases, especialment en línies disposades verticalment.

(6) Flashovers causats per ocells: En àrees amb poblacions d'ocells elevades, els grups d'ocells que reposen en les creus de les torres poden depositar excrements en les cadenes d'insulators, reduint la resistència a l'aïllament. En condicions humides (pluja, boirina), això pot conduir a flashovers i incidències unifase a terra.

(7) Flashovers per contaminació: La fulig i els contaminants industrials es depositen en les superfícies dels insulators, degradant el rendiment de l'aïllament. En condicions húmides (boirina, pluja, rossol), això pot desencadenar flashovers i salts de línia.

1.2 Anàlisi d'incidències de salts de línia

(1) Incidències permanentes: Si la protecció relè complix les quatre exigències clau (selectivitat, velocitat, sensibilitat i fiabilitat) i els interruptors tenen capacitat suficient d'interrupció, la estabilitat del sistema generalment no es veu gravement afectada. En aquests casos, es pot intentar una reenergització forçada (enviament fort), esperant que els sistemes de protecció aïllin correctament la línia amb l'incidència. Anys d'experiència operativa han mostrat que no hi ha casos on l'enviament fort fallit hagi conduit a interrupcions en cascada o incidents ampliats.

(2) Contacte amb objectes estranys: Sovint resulta en la ruptura de fils de conductor. Si només es trencan uns quants fils, la línia normalment pot continuar funcionant per un període sota una càrrega controlada.

(3) Impactes de llamp: A vegades, degut a un temps prolongat de recuperació de l'aïllament, el retard de recobrament pot no ser suficient, conduint a un recobrament infructuós. No obstant això, l'experiència operativa i les estadístiques indiquen que el daño per llamp sovint és menor, i la taxa d'èxit de la reenergització forçada roman alta.

(4) Recobrament fallit després d'un salt en cascada: La causa es pot identificar a través dels registres d'acció de protecció i l'anàlisi tècnica. Un cop confirmat, el circuit interruptor que no ha actuat (fallat a saltar) es pot obrir manualment, seguit d'una reenergització forçada de la línia.

2. Procediments generals per al tractament d'incidències en línies

(1) Si es produeix una incidència temporal i el circuit interruptor salta i es recobra amb èxit, el personal operatiu hauria de registrar l'hora, revisar i documentar l'operació de la protecció de línia i els registradors d'incidències, verificar que no hi ha danys en l'equipament intern i informar a la central.

(2) Per a línies dotades de dispositius de sincronització, si un circuit interruptor salta i es confirma tensió en la línia en condicions de sincronització acceptables, el personal a l'escena pot realitzar la sincronització i la reconexió sense esperar ordres de la central, després d'informer a la central.

(3) Si un salt en cascada és causat per un fall de circuit interruptor o protecció, el personal operatiu ha de identificar i aïllar el punt d'incidència abans de reenergitzar. Es prohibeix estrictament el recobrament fins que la causa es hagi identificat i l'incidència aïllada, per evitar una escalada addicional.

(4) Si un circuit interruptor salta durant la manteniment de la protecció (amb la línia energitzada), sense registre d'incidència i sense salt en el costat oposat, tot el treball en el circuit secundari s'ha de aturar immediatament. S'ha d'investigar la causa, informar a la central, i després de prendre mesures adequades, es pot intentar una reenergització de prova (potser degut a canals de protecció no eliminats o contacte accidental).

(5) Després del tractament de l'incidència, el personal ha de registrar detalladament els registres d'incidents, els comptadors de salts de circuit interruptor, i compilar un informe complet a l'escena basat en els registres de salts, les accions de protecció i dispositius automàtics, els registres d'esdeveniments, els registres d'incidències i les impressões de protecció de microprocessador.

(6) En cas de salt de línia, el personal ha de determinar immediatament:

• Quines proteccions o dispositius automàtics han actuat;

• Si el circuit interruptor s'ha recobrat amb èxit;

• Si ha estat un salt unifase o multifase, i quina fase;

• Si la tensió roman en la línia;

• Si hi ha registre d'incidència disponible;

• Si les impressões d'esdeveniments, els senyals centrals i les indicacions del quadre de protecció són correctes;

• Si la protecció de microprocessador ha generat un informe;

• Inspecció a l'escena de la posició real del circuit interruptor i tot l'equipament de la banda de la línia per signes de curts circuits, aterraments, flashovers, conductors trencats, porcellana trencada, explosions o escopetades d'oli—independentment de si s'ha produït un recobrament.

(7) Si una incidència causa un salt de circuit interruptor i el recobrament falla, el personal operatiu hauria de registrar l'hora, restablir les alarmes, revisar i documentar les accions de protecció i registres d'incidències, confirmar que no hi ha danys en l'equipament de la central, posicionar el commutador de control del circuit interruptor a la posició "després del salt", i registrar el nombre de salts. Les accions posteriors podrien incloure:

• Per a línies crítiques o períodes especials (per exemple, garantia de subministrament elèctric major), després d'una inspecció visual del circuit interruptor que no reveli anormalitats, desactivar el recobrament i intentar una reenergització forçada;

• En condicions normals, la unitat de manteniment de la línia hauria d'inspeccionar seccions clau (per exemple, travessies sobre carreteres, ferrocarrils, ponts, rius, zones residencials) per confirmar que no hi ha anormalitats. Després de desactivar el recobrament, intentar una reenergització de prova. Si la reenergització forçada falla, es pot aplicar una escalada gradual de tensió si les condicions ho permeten;

• Si la incidència va acompanyada de signes evidents (per exemple, incendi, explosió), es prohibeix immediatament la reenergització forçada. Primer s'ha d'inspeccionar l'equipament. Després d'una reenergització exitosa, el corrent de la línia s'ha de controlar, i la unitat de manteniment s'ha d'informar immediatament per inspeccionar la línia i obtenir dades d'incidència prontament;

• Per a línies de càrrega d'única font, si es produeix un salt i el recobrament falla, el personal a l'escena pot intentar immediatament una reenergització forçada sense esperar ordres de la central, després d'informar a la central.